Fundición asistida por vacío con bombas de vacío de tornillo secas
Evacuación de moldes para fundición asistida por vacío
Bombas de vacío de tornillo de compresión en seco
La fundición al vacío se utiliza en la fabricación de piezas mecánicas importantes, como componentes de motores, álabes de turbinas, ejes y engranajes. Esta tecnología combina varias ventajas, entre las que se incluyen una mayor eficiencia, menos defectos y un desperdicio mínimo de material, lo que hace que la fabricación sea más fiable y sostenible.
En el mundo de la fabricación actual, la sostenibilidad es cada vez más importante. Las empresas ya no se centran únicamente en la eficiencia y los beneficios, sino también en reducir los residuos y el impacto medioambiental. La fundición asistida por vacío permite un uso responsable de los recursos y un mantenimiento adecuado de los equipos, lo que mejora el rendimiento y reduce el consumo de energía. Este proceso es un componente esencial en la producción moderna de vehículos para automóviles, aviones y trenes.
Las bombas de vacío de compresión en seco modernas no requieren aceites de compresión y funcionan con un mantenimiento extremadamente bajo.
Fundición asistida por vacío para piezas de alta precisión y extremadamente duraderas
El vacío desempeña un papel crucial en la fundición, evitando la atrapamiento de aire, reduciendo la oxidación, mejorando el llenado de moldes, mejorando la calidad de la superficie, controlando la solidificación del metal y permitiendo la producción de piezas de fundición ligeras de pared fina. Al crear un entorno controlado y de baja presión, la fundición asistida por vacío reduce el riesgo de porosidad. También mejora el relleno del molde y aumenta la calidad de la superficie de las piezas fundidas. Este proceso es especialmente ventajoso para la producción de piezas de alta precisión y extremadamente duraderas, lo que lo convierte en una tecnología importante en la producción moderna de piezas de fundición y componentes.
Fundición con bombas de vacío lubricadas con aceite
En las plantas de fundición se pueden utilizar diferentes tipos de bombas de vacío con diferentes principios de funcionamiento. En el pasado, estas incluían bombas de paletas rotativas lubricadas con aceite o bombas de paletas rotativas lubricadas con aceite, que a menudo se combinaban con bombas Roots para aumentar la velocidad de bombeo en rangos de presión más bajos. Las bombas de vacío llenas de aceite se han ganado una buena reputación y han demostrado su fiabilidad durante muchos años. El aceite, que sirve como fluido de trabajo en las bombas de vacío, actúa como refrigerante, lubricante y sellador. Sin embargo, también presenta la desventaja de absorber contaminantes, como el polvo metálico, las partículas y los subproductos del proceso que surgen durante el proceso de fundición. Cambiar regularmente el aceite de vacío de estas bombas es esencial para mantener su rendimiento y garantizar piezas fundidas de alta calidad.
La realidad del manejo de una bomba de vacío inundada de aceite.
Sistema de vacío de compresión en seco
Las bombas de vacío de compresión en seco modernas no causan los mismos problemas debido a su mecanismo de compresión exento de aceite. El principio de bombeo más moderno es el de una bomba de tornillo con un par de rotores de tornillo de rotación rápida. El uso de este tipo de bomba en una máquina de fundición reduce significativamente los costes de mantenimiento y funcionamiento del sistema de vacío. La comparación de los costes operativos anuales de un sistema lubricado con aceite con los de un sistema de vacío de compresión en seco de rendimiento similar resulta en un ahorro de costes significativo.
Suministro eléctrico:
En la mayoría de los puntos de funcionamiento, las bombas de tornillo en seco modernas consumen menos energía que las bombas lubricadas con aceite debido únicamente a la viscosidad del aceite. Las bombas de vacío de compresión en seco modernas tienen rotores de tornillo de rotación rápida que giran sin fricción en la cámara de compresión, lo que se traduce en un bajo consumo de energía. Durante la mayor parte de su tiempo de funcionamiento, las bombas de vacío incluso funcionan a presiones <10 mbar (figura 2), donde la reducción de potencia es mayor.
Figura 3: Consumo de energía en puntos de funcionamiento entre 1000 mbar (atmósfera) y 0,01 mbar con tres tipos de bombas de vacío: SOGEVAC SV750 (sellada con aceite), DRYVAC DV650 (seca) y 3x VARODRY VD200 (seca).
Requisitos de servicio y mantenimiento:
La fundición no es una aplicación limpia. Las bombas de vacío absorben cantidades significativas de polvo. Incluso con el uso de un filtro de polvo, las bombas lubricadas con aceite se desgastan, ya que ningún filtro puede capturar las partículas de polvo más finas que luego se agrupan en el aceite de la bomba para formar una especie de “pasta de lijado”. Sin embargo, en las bombas secas, estas partículas pequeñas se transportan simplemente al escape, sin causar desgaste. La integración de bombas secas en un sistema de fundición (idealmente con la filtración adecuada para capturar partículas potencialmente grandes) reduce significativamente los costes de mantenimiento y funcionamiento asociados a los sistemas de vacío. Al comparar los costes anuales de un sistema lubricado con aceite con los de un sistema de vacío en seco de la misma capacidad, los operarios de la planta de fundición consiguen un ahorro de costes significativo.
Funciones inteligentes
Las ventajas de los sistemas de vacío en seco van más allá del menor consumo de energía y los requisitos de mantenimiento (incluyendo la reducción de los requisitos de mano de obra y recursos, como aceite, sellos y aspas de repuesto). Las bombas de compresión en seco modernas ofrecen características o accesorios para optimizar el consumo de energía, como ahorro energético, funcionamiento controlado por frecuencia e
controles que maximizan la eficiencia de la bomba cuando es necesario. Durante el bombeo inicial del molde desde la presión atmosférica hasta 1 mbar, una solución seca suele funcionar a plena potencia. Sin embargo, durante los pasos posteriores, como la refrigeración, el calentamiento, el precalentamiento o el ralentí, las bombas de vacío secas pueden reducir sus velocidades a los niveles básicos necesarios para ahorrar aún más energía. Cuando el PLC principal envía la señal de reinicio al convertidor de frecuencia o al armario de control del sistema de vacío, la bomba vuelve a la velocidad máxima en cuestión de segundos. La cartera de productos de Leybold incluye una gama de bombas de compresión en seco y selladas con aceite adaptadas a la industria de la fundición.
Eficiencia y sostenibilidad
La fundición asistida por vacío desempeña un papel importante en el mundo de la maquinaria industrial. Para cumplir con los requisitos globales de optimización de recursos y gestión de residuos, es fundamental minimizar las emisiones de CO2, optimizar el consumo de energía y mejorar la fiabilidad y la seguridad de los equipos. El uso de sistemas de vacío de compresión en seco va un paso más allá en la consecución de estos objetivos y ofrece una mayor eficiencia y sostenibilidad.
La fundición asistida por vacío es estratégicamente importante en la fabricación moderna, especialmente en las industrias automotriz, aeroespacial y ferroviaria. Aumenta la eficiencia, reduce los defectos y minimiza el desperdicio de material, lo que hace que la producción sea más sostenible. La tecnología de vacío mejora el llenado de moldes, reduce la porosidad y mejora la calidad de la superficie al crear un entorno controlado y de baja presión.
Las bombas de vacío lubricadas con aceite convencionales han demostrado su valía en el pasado, pero requieren un mantenimiento frecuente debido a la contaminación por aceite. Por otro lado, las bombas de vacío de compresión en seco modernas eliminan este problema y reducen los costes operativos y el consumo de energía. Al reducir el consumo de energía, los requisitos de mantenimiento y la dependencia de los recursos, los sistemas de vacío de compresión en seco también contribuyen significativamente a una mayor eficiencia y sostenibilidad del proceso de fundición.
